基于立体视觉的深度信息恢复技术研究

【摘要】：作为一个多学科交叉的领域,计算机视觉的理论研究和实际应用都取得了飞速的发展。尤其是近年来,图像科学的发展和计算机信息处理能力的增强,为计算机视觉的研究和应用提供了良好的条件。因此,对计算机视觉的进一步研究,具有重要的理论意义和实用价值。 计算机立体视觉的主要研究内容是由多幅二维的平面图像恢复出被摄物体的深度信息,而其中基于两幅图像的双目视觉技术则是一个研究热点。双目立体视觉的基本原理是模仿人眼与人类视觉的立体感知过程,从两个视点观察同一景物,以获取不同视角下的图像,通过三角测量原理计算图像像素间的位置偏差,以获取景物的深度信息。 一个完整的双目视觉系统通常可分为图像获取、摄像机标定、特征提取、立体匹配、深度恢复和深度插值等六大部分。本论文以道路图像为研究对象,以图像预处理、特征提取、立体匹配为主要研究内容。 本文根据立体视觉成像系统模型阐述了立体视觉测距的基本原理;对图像预处理和特征提取方法进行分析,并对算法进行实验;对立体匹配的内容、方法等进行了总结,以特征提取与图像匹配研究为基础,根据道路图像的具体特征,提出了一种基于特征约束的模板匹配方法,并用于道路图像的匹配,取得了较好的效果;最后,根据立体匹配得到的视差恢复了目标的深度信息。